DE69614734T2

DE69614734T2 - Farbbildlesegerät

Info

Publication number: DE69614734T2
Application number: DE69614734T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: DE69614734D1; EP0731598A2; US5844233A; EP0731598A3; JP3240870B2; JPH08223359A; EP0731598B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Farbbildlesegerät und in mehr spezieller Weise ein Farbbildlesegerät, das in geeigneter Weise zum Beispiel in Farbscannern, Farbfaksimilegeräten usw. anwendbar ist, welches unter Verwendung einer Farbtrennvorrichtung, die ein eindimensionales Glanzwinkelgitter, eine Lichtaufnahmevorrichtung mit drei Zeilensensoren (Festkörper-Bilderfassungsvorrichtungen), die auf einer gleichen Substratoberfläche erzeugt sind, und einen dichroitischen Spiegel mit mindestens zwei Reflexionsoberflächen aufweist, Farbbildinformationen auf einer Oberfläche eines Originals mit hoher Genauigkeit lesen kann.

Bemerkungen zum Stand der Technik

Es wurden bisher verschiedene Vorschläge zu Geräten zum digitalen Lesen von Farbbildinformationen durch zeilenweise Abtastung eines Farbbilds auf der Originaloberfläche in der Nebenabtastrichtung, zum Fokussieren der Bildinformationen durch ein optisches System auf Oberflächen der Zeilensensoren, wie z. B. CCDs, und zum Verwenden von Ausgangssignalen von den Zeilensensoren zu diesem Zeitpunkt unterbreitet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung zur Darstellung des Hauptteils des optischen Systems in einem herkömmlichen Farbbildlesegerät. Wie in der Zeichnung gezeigt, wenn eine Abbildungslinse 29 einen Lichtstrahl von dem Farbbild auf der Originaloberfläche 10 konzentriert, um ein Bild davon auf den Zeilensensoroberflächen zu erzeugen, wird der Lichtstrahl durch ein 3P-(dreiteiliges)-Prisma 20 in drei Farben farbgetrennt, z. B. Rot (R), Grün (G) und Blau (B), und danach werden die drei Farbstrahlen auf die Oberflächen der entsprechenden Zeilensensoren 21, 22, 23 gerichtet. Jedes Farbbild, das auf der Oberfläche jedes Zeilensensors 21, 22, 23 erzeugt ist, wird in der Nebenabtastrichtung zeilenweise abgetastet, um die Information jedes Farblichts zu lesen.
Das in Fig. 1 gezeigte Farbbildlesegerät erfordert jedoch die drei unabhängigen Zeilensensoren, die eine hohe Genauigkeit aufweisen müssen, und benötigt die 3P-Prismen, die nicht auf einfache Weise herzustellen sind. Daher ist das gesamte Gerät kompliziert und teuer. Ferner müssen drei unabhängige Justierungen zwischen einem Abbildungsstrahl und jedem Zeilensensor vorgenommen werden, was zu dem Problem der schwierigen Montagejustierung oder dergleichen führt.
Es ist daher ein anderes herkömmliches Farbbildlesegerät mit einem solchen Aufbau vorgeschlagen worden, bei dem das Farbbild unter Verwendung eines monolithischen 3-Zeilensensors gelesen wird, in welchem drei Zeilensensoren (CCDs) parallel zueinander und in einem begrenzten Abstand voneinander auf einer gleichen Substratoberfläche angeordnet sind.
Dieser monolithische 3-Zeilensensor ist in Fig. 2 gezeigt. Wie Fig. 2 zeigt, weist der monolithische 3-Zeilensensor 24 drei Zeilensensoren (CCDs) 25, 26, 27 auf, die parallel zueinander und in einem begrenzten Abstand voneinander auf derselben Substratoberfläche angeordnet sind, und weist auf den Oberflächen der Zeilensensoren 25, 26, 27 nicht gezeigte Farbfilter auf, die auf der Grundlage der jeweiligen Farblichtstrahlen ausgewählt sind.
Ferner werden die Abstände S1, S2 in der Nebenabtastrichtung zwischen den Zeilensensoren 25, 26, 27 im allgemeinen bestimmt, daß sie im Hinblick auf verschiedene Fertigungsbedingungen z. B. etwa 0,1 bis 0,2 mm betragen, und die Pixelbreiten W1, W2 jedes einzelnen Pixels 28 sind z. B. auf etwa 7 um · 7 um bis etwa 10 um · 10 um eingestellt.
Fig. 3 zeigt ein herkömmliches Farbbildlesegerät, das den vorstehend beschriebenen monolithischen 3-Zeilensensor als eine Lichtaufnahmevorrichtung (Lesevorrichtung) verwendet.
In Fig. 3 wird das Farbbild auf der Originaloberfläche 10 in der Nebenabtastrichtung zeilenweise abgetastet, und bevor die Farbbildinformation durch den monolithischen 3-Zeilensensor 24 gelesen wird, wird ein Lichtstrahl von dem Farbbild über die Abbildungslinse 29 in drei Farbstrahlen (Lichtstrahlen), entsprechend den drei Farben, durch zwei Farbtrenn-Strahlteilvorrichtungen 30, 31 geteilt, die jeweils mit einer wellenlängenselektiven Übertragungsschicht mit dichroitischen Eigenschaften versehen sind, und danach werden die Farbbilder entsprechend den drei Farblichtstrahlen auf die Oberflächen der entsprechenden Zeilensensoren in dem monolithischen 3-Zeilensensor 24 fokussiert.
Das Farbtrennsystem, das eine Vielzahl von vorstehend beschriebenen Strahlteilvorrichtungen verwendet, wies jedoch die folgenden Nachteile auf: das System wurde durch die Positioniergenauigkeit, die Flächengenauigkeit usw. der jeweiligen Strahlteilvorrichtung wesentlich beeinflußt, wobei die erhöhte Genauigkeit die Kosten des Systems erhöht. Ferner konnte das Farbtrennsystem nur aus dichroitischen Filtern aufgebaut werden, was die Auswahlmöglichkeit der Spektraleigenschaften vermindert.
Andererseits werden die Zeilenabstände S1, S2 der zwei Zeilen 25, 27 in bezug auf die Mittelzeile 26 in dem monolithischen 3-Zeilensensor 24 im allgemeinen zueinander gleich in einer Richtung eingestellt, die senkrecht zu den Zeilen ist und ein ganzzahliges Vielfaches der Pixelgröße W2 (siehe Fig. 2) in der Nebenabtastrichtung ist. Dies hat folgenden Grund.
Wenn das Farbbild durch den vorstehend beschriebenen monolithischen 3-Zeilensensor 24 unter Verwendung nur der gewöhnlichen optischen Abbildungssystems 29, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, gelesen wird, sind die Lesepositionen auf der Originaloberfläche 10, die gleichzeitig durch die drei Zeilensensoren 25, 26, 27 gelesen werden können, drei unterschiedliche Positionen 25', 26', 27', wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Deswegen können die Signalkomponenten von drei Farben (R, G, B) für eine beliebige Position auf der Originaloberfläche 10 nicht gleichzeitig gelesen werden, und sie müssen nach dem Lesen durch den monolithischen 3-Zeilensensor 24 abgeglichen und kombiniert werden.
Um dies zu erreichen, werden die Abstände S1, S2 zwischen den Zeilen in dem monolithischen 3-Zeilensensor 24 auf ein ganzzahliges Vielfaches jeder Pixelgröße W2 eingestellt. Redundante Zeilenspeicher, welche diesen entsprechen, stehen zur Verfügung. Z. B. werden die G-, R-Signale (Signalkomponenten auf der Grund des G-Farblichts und R-Farblichts) in bezug auf das B-Signal (Signalkomponente auf der Grundlage des B-Farblichts) verzögert, wodurch auf verhältnismäßig einfache Weise eine kombinierte Signalkomponente der drei Farben erhalten wird.
Daher werden die Abstände S1, S2 der zwei Zeilensensoren 25, 27 in bezug auf den mittleren Zeilensensor 26 in dem monolithischen 3-Zeilensensor 24 auf ein ganzzahliges Vielfaches der Pixelgröße W2 in der Nebenabtastrichtung eingestellt, wie vorstehend beschrieben ist.
Das vorstehend beschriebene Farbbildlesegerät wies jedoch die folgenden Nachteile auf: das Gerät mußte eine Vielzahl von Arrays von teuren Zeilenspeichern auf weisen, um den redundanten Zeilenspeichern mit den Zeile-Zeile-Abständen des monolithischen 3-Zeilensensors zu entsprechen, was äußerst nachteilig in bezug auf die Kosten ist und wodurch das gesamte Gerät komplex ausgebildet wird.
Ein anderes Farbbildlesegerät das bisher vorgeschlagen wurde, ist eines, wie es in dem USA-Patent Nr. 5 223 703 beschrieben ist, in welchem ein eindimensionales Glanzwinkelgitter als ein optisches Element zur Farbtrennung in Kombination mit dem monolithischen 3-Zeilen-Sensor verwendet wird, und in welchem die Farbbildinformation, die durch das Beugungsgitter farbgetrennt wird, auf den monolithischen 3- Zeilensensor einfällt, wodurch die Farbbildinformation erfaßt wird.
Fig. 5A und 5B zeigen Zeichnungen zur Darstellung des Farbbildlesegeräts, wie es in dem USA-Patent Nr. 5 223 703 beschrieben ist. Fig. 5A und 5B zeigen den Nebenabtastabschnitt senkrecht zu dem Hauptabtastabschnitt. In Fig. 5A und 5B wird die Bildinformation auf der Originaloberfläche 101, welche ein Objekt ist, in der Nebenabtastrichtung (in der senkrechten Richtung auf der Ebene in Fig. 5A) durch einen Spiegel (nicht gezeigt) usw., der zwischen der Originaloberfläche und dem optischen Abbildungssystem 102 angeordnet ist, zeilenweise abgetastet, und dann wird die Bildlichtinformation durch das optische Abbildungssystem 102 einem eindimensionalen Glanzwinkelgitter 103 der Reflexionstype zur Trennung in die drei Farben zugeleitet.
Hier wird das Informationslicht aus einer gleichen Position (einer gleichen Zeile) auf der Originaloberfläche 101 durch Reflexionsbeugung in der senkrechten Richtung in der Zeichnung in drei Strahlen 105, 106, 107 der drei Farben (z. B. R, G und B) beim sogenannten Farblesen getrennt, und dann werden diese auf entsprechende Sensorarrays oder Zeilensensoren 108, 109, 110 auf dem monolithischen 3-Zeilensensor 104 fokussiert.
Dann wird die Bildinformation auf der Originaloberfläche 101 durch Relativbewegung der Originaloberfläche 101 gegenüber dem Farbbildlesegerät (optisches Abbildungssystem 102, Beugungsgitter 103 und Sensor 104) in der Nebenabtastrichtung aufeinanderfolgend gelesen.
Hier erstrecken sich die Sensorarrays 108, 109, 110 auf dem Sensor 104 in der Hauptabtastrichtung senkrecht zu der Zeichnungsebene. Der Sensor 104 ist ein monolithischer 3- Zeilensensor, in welchem drei Zeilen der eindimensionalen Sensorarrays in begrenzten Abständen in der senkrechten Richtung (der Nebenabtastrichtung) zu der Richtung der Arrays und auf einem gleichen Substrat angeordnet sind.
Das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter 103 ist in dem optischen Pfad zwischen dem optischen Abbildungssystem 102 und dem Sensor 104 und auf der Seite des Sensors 104 in bezug auf die Austrittspupille des optischen Abbildungssystems 102 angeordnet und ist zur Farbtrennung des Lichts von dem Objekt in mehrere Strahlen und zur Leitung der Strahlen des farbgetrennten Lichts zu den Sensorarrays, die jeweils diesem zugeordnet sind, vorgesehen.
Die Originaloberfläche 101 wird durch eine Beleuchtungslichtquelle (nicht gezeigt) beleuchtet, und die Bildinformation darauf wird durch das Bildlesegerät gelesen.
Das vorstehend erwähnte eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter zur Trennung in die drei Farben ist in "Applied Optics", Band 17, Nr. 15, Seiten 2273-2279, (1. August 1978) beschrieben, und dessen Aufbau ist in Fig. 5B gezeigt, welche eine vergrößerte Zeichnung ist, um die Beziehungen in dem Nebenabtastabschnitt zu zeigen.
Das in Fig. 5B gezeigte eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter 103 der Reflexionstype trennt das Licht durch Reflexionsbeugung in die Strahlen, die ein Beugungslicht +1. Ordnung 107, 105 und Licht nullter Ordnung 106 aufweisen, und die Abstände 116, 115 zwischen den Bildern jeweils des Lichts nullter Ordnung 106 und des Beugungslichts +1. Ordnung 107, 105, die auf der Sensoroberfläche separat erzeugt sind, können durch die folgende Gleichung (1) unter Verwendung der in Figur. 5B gezeigten Zeichen ausgedrückt werden.
Z = · tan{sin&supmin;¹(±λ/p + sinθ&sub0;) - θ&sub0;} (1)
(In der Gleichung bezeichnet λ die Wellenlänge des separat fokussierten Informationslichts, θ&sub0; bezeichnet einen Einfallswinkel auf das Glanzwinkelbeugungsgitter 103, p bezeichnet den Gitterabstand und bezeichnet einen Abstand auf der optischen Achse zwischen dem Gitter und der Lichtaufnahmeoberfläche.)
Wird z. B. in dem Fall der Stufenform des Glanzwinkelbeugungsgitters 103 der Reflexionstype angenommen, daß die Tiefe h&sub1; der ersten Stufe und die Tiefe h&sub2; der zweiten Stufe jeweils als h&sub1; = 909 nm und h&sub2; = 1818 nm bestimmt sind, beträgt die mittlere Wellenlänge des Lichts nullter Ordnung λ&sub0; = 525 nm, jene des Beugungslichts +1. Ordnung λ&sbplus;&sub1; = 592 nm und jene des Beugungslichts -1. Ordnung λ&submin;&sub1; = 472 nm. Dies beruht auf der folgenden Gleichung.
λ = 2h&sub1;·cosθ&sub0;/m = 2h&sub2;cosθ/2 m (2)
In der vorstehend erwähnten Gleichung wird λ&sbplus;&sub1; erhalten, indem m = 3 - l/3 gesetzt wird, λ&submin;&sub1; erhalten, indem m = 3 + l/3 gesetzt wird, und λ&sub0; erhalten, indem m = 3 gesetzt wird (wenngleich die Werte für λ±1 angenäherte Werte sind).
Wenn der Gitterabstand des vorstehend beschriebenen Beugungsgitters 103 auf p = 180 um, der Abstand auf der optischen Achse zwischen dem Gitter und der Lichtaufnahmeoberfläche auf = 45 mm und der Einfallswinkel auf θ&sub0; = 30 Grad eingestellt wird, führt die Berechnung mit Gleichung (1) zu dem folgenden Ergebnis.
Zλ&sbplus;&sub1; = 0,171 mm und Zλ&submin;&sub1; = -0,136 mm.
Das heißt, der 3-Zeilensensor 104 kann so ausgebildet werden, daß dieser solche asymmetrischen Zeilenabstände 116, 115 aufweist, daß der Abstand zwischen den Sensorzeilen des monolithischen 3-Zeilensensors 104 0,171 mm auf der Seite (R) des Lichts 1. Ordnung (λ&sbplus;&sub1;) (welches der Abstand 116 zu der Zeile 110 ist) beträgt, oder 0,136 mm auf der Seite (B) des Lichts -1. Ordnung (λ&submin;&sub1;) (welches der Abstand 115 zu der Zeile 108 ist) von der mittleren Zeile 109 (G). Dadurch wird ein zweckentsprechendes Farblesegerät realisiert, das die redundanten Zeilenspeicher zur Interpolation, wie vorstehend beschrieben, nicht benötigt.
Das Farbbildlesegerät, das dieses eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter als ein optisches Element zur Farbtrennung verwendet, weist die folgenden Nachteile auf.
Der erste Nachteil besteht in den Beschränkungen hinsichtlich der maximalen Wellenlänge, der Wellenlängenbreite beim halben Maximum, einer Überlappungsmenge jeder Farbe usw. in den Lesewellenlängenbereichen der jeweiligen Farben, die durch das Farbtrennsystem farbgetrennt sind. Z. B. unter der Annahme, daß die in Fig. 8 gezeigten Wellenlänge-Lichtstärke-Kennlinien ideale Wellenlänge-Lichtstärke-Kennlinien des Lesesystems sind, stimmen die Winkel des Beugungslichts ±1. Ordnung in bezug auf das Beugungslicht nullter Ordnung einander nicht überein, selbst bei einer Einstellung des Abstands des eindimensionalen Glanzwinkelbeugungsgitters, weil die maximalen Wellenlängen der jeweiligen Farben für eine Farbreferenz nicht symmetrisch angeordnet sind. Daher besteht eine Asymmetrie. Dies führt zu den unterschiedlichen Farblichtabständen zwischen den Farblichtstrahlen auf der Oberfläche des monolithischen 3-Zeilensensors.
Es ist daher bei dem herkömmlichen Gerät notwendig, diesen in der asymmetrischen Anordnung der Sensorabstände (Zeilenabstände) in der Nebenabtastrichtung des monolithischen 3- Zeilensensors aufzubauen, wodurch der Nachteil der sehr schwierigen Herstellung verursacht wird.
Der zweite Nachteil ist ein Problem der chromatischen Aberration, die z. B. verursacht wird, wenn das optische Abbildungssystem eine Linse aus einem Glasmaterial oder dergleichen aufweist, wenngleich es kein Problem ist, das nur dem Bildlesesystem eigen ist, welches das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter verwendet.
Dies ist das Problem, das sich aus den Streuungseigenschaften von Glas ergibt, und insbesondere ist es sehr schwierig in dem Fall der Verwendung einer Linse, die z. B. aus einem verhältnismäßig billigen Glasmaterial hergestellt ist, um vollkommen die axiale chromatische Aberration aufzuheben, die in dem Axialstrahl auftritt.
Daher weist das optische System zueinander unterschiedliche Fokuspositionen für die jeweiligen Wellenlängen der Farblichtstrahlen auf, die durch das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter farbgetrennt sind. In dem herkömmlichen Gerät wird die Position des monolithischen 3-Zeilensensors im allgemeinen entlang der Tiefenrichtung der Linse justiert, so daß der 3-Zeilensensor im Durchschnitt in einer optimalen Position angeordnet ist, wodurch die vorstehend erwähnte axiale chromatische Aberration abgedeckt wird.
Eine solche axiale chromatische Aberration verminderte jedoch die Tiefe, die allgemein für die drei Farben erhalten wird, und vergrößerte die Schwierigkeiten bei der Justierung.
Das Europäische Patent Nr. EP-A-0415363 beschreibt ein Farbbildlesegerät, welches eine Vielzahl von Zeilensensoren, ein optisches System zum Erzeugen eines Bilds eines Objekts und ein Glanzwinkelbeugungsgitter aufweist, das in den Lichtpfad zwischen dem optischen System und den Zeilensensoren eingefügt ist, um den Lichtstrahl in Farbkomponenten zu trennen, welche auf die entsprechenden Zeilen der Sensoren fokussiert werden.
Die in dem vorstehend erwähnten Europäischen Patent beschriebene Anordnung weist jedoch Nachteile bezüglich der Verwendung von Beugungsgittern auf, welche bereits diskutiert worden sind.
Erfindungsgemäß wird nachstehend ein Farbbildlesegerät aufgezeigt, wie es im Anspruch 1 definiert ist.
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung des Hauptteils des optischen Systems in dem herkömmlichen Farbbildlesegerät,
Fig. 2 zeigt eine Zeichnung zur Erläuterung und Darstellung des monolithischen 3-Zeilensensors,
Fig. 3 zeigt eine schematische Zeichnung des Hauptteils des optischen Systems in dem herkömmlichen Farbbildlesegerät,
Fig. 4 zeigt eine schematische Zeichnung des Hauptteils des optischen Systems in dem herkömmlichen Farbbildlesegerät,
Fig. 5A und 5B zeigen schematische Zeichnungen des Hauptteils des optischen Systems in dem herkömmlichen Farbbildlesegerät,
Fig. 6A und 6B zeigen eine Draufsicht (des Hauptabtastabschnitts) des Hauptteils und eine Seitenansicht (des Nebenabtastabschnitts) des Hauptteils des optischen Systems in Ausführungsform 1 des erfindungsgemäßen Farbbildlesegeräts,
Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Zeichnung zur Erläuterung einer vergrößerten Ansicht eines Teils der Fig. 6B,
Fig. 8 zeigt eine Kennliniendarstellung der Wellenlängen- Lichtstärke-Kennlinien von gebeugtem Licht nach der Farbtrennung durch das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter,
Fig. 9 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der ersten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels,
Fig. 10 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der zweiten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels,
Fig. 11 zeigt eine Zeichnung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Verschiebungsmenge und eines Abstands zwischen der ersten reflektierenden Oberfläche und der zweiten reflektierenden Oberfläche,
Fig. 12 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der ersten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung,
Fig. 13 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der zweiten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung,
Fig. 14 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der ersten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels in Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 15 zeigt eine Kennliniendarstellung der Reflexionseigenschaften der ersten reflektierenden Oberfläche des dichroitischen Spiegels in Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 6A und 6B zeigen eine Draufsicht (des Hauptabtastabschnitts) des Hauptteils und eine Seitenansicht (des Nebenabtastabschnitts) des Hauptteils des optischen Systems in Ausführungsform 1 des erfindungsgemäßen Farbbildlesegeräts. Fig. 7 zeigt eine Zeichnung zur Erläuterung zur Darstellung einer vergrößerten Ansicht eines Teils der Fig. 6B. Der Nebenabtastabschnitt ist ein Querschnitt mit der optischen Achse und senkrecht zu dem Hauptabtastabschnitt.
In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Originaloberfläche, welche ein Objekt ist und auf welcher ein Farbbild erzeugt ist. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein optisches Abbildungssystem, welches einen Lichtstrahl, der von dem Farbbild ausgeht, über ein eindimensionales Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype und einen dichroitischen Spiegel 4, wie weiter nachstehend ausführlich beschrieben, auf die Oberfläche des monolithischen 3-Zeilensensors 5 fokussiert.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Farbtrennvorrichtung, welche das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype (nachstehend auch vereinfacht als "Beugungsgitter" bezeichnet) aufweist und welches einen einfallenden Lichtstrahl reflektiv beugt, um diesen in vorbestimmte Farblichtstrahlen in der Nebenabtastrichtung trennen, z. B. Farblichtstrahlen der drei Primärfarben R (Rot), G (Grün) und B (Blau).
Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen dichroitischen Spiegel, welcher mindestens zwei Reflexionsoberflächen (dichroitische Reflexionsoberflächen) P&sub1;, P&sub2; aufweist. Die zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; sind in Positionen erzeugt, welche in einem geringfügigen Abstand voneinander in der Dickenrichtung d erzeugt sind. In der vorliegenden Erfindung ist eine dichroitische Schicht zum Reflektieren des blauen Lichts und des roten Lichts durch Dampfabscheidung auf der ersten Reflexionsoberfläche P&sub1; der zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; angeordnet, und die andere dichroitische Schicht zum Reflektieren des gesamten Farblichts (B, G, R) auf der zweiten Reflexionsoberfläche P&sub2;. Dieser Aufbau gestattet es der vorliegenden Ausführungsform, beliebiges Farblicht mit gewünschten Wellenlängeneigenschaften selektiv zu reflektieren. Fig. 9 und Fig. 10 zeigen Kennliniendarstellungen, um die Reflexionseigenschaften der ersten Reflexionsoberfläche P&sub1; und der zweiten Reflexionsoberfläche P&sub2; zu zeigen.
Die vorliegende Ausführungsform ist so aufgebaut, daß die zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; des dichroitischen Spiegels 4 die drei Farblichtstrahlen reflektieren können, welche durch das Beugungsgitter 3 farbgetrennt sind, wodurch die drei Farblichtstrahlen, die in der Nebenabtastrichtung farbgetrennt sind, in gleichen Abständen (Sensorabständen) auf der Oberfläche des monolithischen 3-Zeilensensors 5 angeordnet werden, wie weiter nachstehend beschrieben ist.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Lichtaufnahmevorrichtung, welche den monolithischen 3-Zeilensensor (nachstehend einfach als "3-Zeilensensor" bezeichnet) aufweist, in welchem drei Zeilensensoren 6, 7, 8, die jeweils aus einer Vielzahl von Pixeln bestehen, die in einer eindimensionalen Richtung angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Pixel parallel zueinander auf derselben Substratoberfläche angeordnet sind, und in welcher Abstände L&sub1;, L&sub2; in der Nebenabtastrichtung zwischen den Zeilensensoren 6, 7, 8 einander gleich sind.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Farbbild auf der Originaloberfläche 1 durch eine Abtastvorrichtung, die einen nicht gezeigten Spiegel usw. aufweist, die zwischen der Originaloberfläche 1 und dem optischen Abbildungssystem 2 angeordnet ist, in der Nebenabtastrichtung zeilenweise abgetastet. Dann wird ein Strahl reflektierten Lichts von dem Farbbild, das durch eine nicht gezeigte Beleuchtungslichtquelle beleuchtet wird, durch das optische Abbildungssystem 2 konzentriert, und der Lichtstrahl wird durch das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter 3 der Reflexionstype in die drei Farblichtstrahlen (B, G, R) farbgetrennt. Danach werden die auf diese Weise getrennten Farbbilder über den dichroitischen Spiegel 4 auf die Oberflächen der zugeordneten Zeilensensoren 6, 7, 8 fokussiert. Die Lichtaufnahmevorrichtung 5 liest die Farbbilder auf der Grundlage der jeweiligen Farblichtstrahlen digital in der Reihenfolge. Die Zeilensensoren 6, 7, 8 erstrecken sich in der Hauptabtastrichtung, welche die Richtung M in der Zeichnung ist.
Das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter 3 der Reflexionstype zur Farbtrennung in der vorliegenden Ausführungsform bewirkt die Reflexionsbeugung des Lichts, um das Licht, das durch das Beugungsgitter 3 der Reflexionsbeugung ausgesetzt ist, in drei Richtungen des Lichts -1. Ordnung, das Licht nullter Ordnung und das Licht +1. Ordnung zu trennen und die jeweiligen Lichtstrahlen auf die vorbestimmten Positionen auf der Oberfläche der Lichtaufnahmevorrichtung 5 zu fokussieren.
Der Abstand des Beugungsgitters 3 ist so eingestellt, um die Reflexionsbeugung in das Farblicht (Lichtstrahlen) mit den Wellenlängeneigenschaften zu bewirken, um das Licht -1. Ordnung für G (Grün), das Licht nullter Ordnung für R (Rot) und das Licht -1. Ordnung für B (Blau) der Lichtstrahlen, die durch das Beugungsgitter 3 der Reflexionsbeugung unterzogen sind, zu definieren. Wenn die Lichtstrahlen, welche der Reflexionsbeugung unterzogen sind z. B. in obere Strahlen, Hauptstrahlen und untere Strahlen klassifiziert werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird das G-(Grün)-Farblicht durch a&sub1;, a&sub2;, a&sub3; dargestellt, das R-(Rot)-Farblicht durch b&sub1;, b&sub2;, b und das B-(Blau)-Farblicht durch c&sub1;, c&sub2;, c&sub3;.
Hier sind die Beugungswinkel des Hauptstrahls α und β jeweils für das Beugungslicht -1. Ordnung und das Beugungslicht +1. Ordnung, und der Beugungswinkel α ist aus dem vorstehend beschriebenen Grund nicht mit dem Beugungswinkel β übereinstimmend. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die Beziehung α > β.
Wenn die Lichtaufnahmevorrichtung 5 das durch das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter 3 der Reflexionstype farbgetrennte Licht direkt aufnehmen würde, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben, würde keine Übereinstimmung erreicht, ähnlich zwischen den Abständen L&sub1; (der Zeilenabstand zwischen dem Zeilensensor 6 für Grün und dem Zeilensensor 7 für Rot) und dem Abstand L&sub2; (der Zeilenabstand zwischen dem Zeilensensor 7 für Rot und dem Zeilensensor 8 für Blau) zwischen den Zeilensensoren 6, 7, 8 in der Nebenabtastrichtung auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5, wodurch sich die Beziehung L&sub1; > L&sub2; ergibt.
Die vorliegende Ausführungsform ist daher in einer solchen Weise ausgelegt, daß der vorstehend beschriebene dichroitische Spiegel 4 in dem optischen Pfad zwischen dem Beugungsgitter 3 und dem 3-Zeilensensor 5 angeordnet ist, um die Sensorabstände L&sub1;, L&sub2; des 3-Zeilensensors 5 einander gleich auszubilden, und der dichroitische Spiegel 4 ist ausgelegt, die drei Farblichtstrahlen zu reflektieren, die durch das Beugungsgitter 3 farbgetrennt sind, wodurch die Abstände zwischen den drei Farblichtstrahlen, die in der Nebenabtastrichtung farbgetrennt sind, auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5 einander gleich sind. Die drei Farblichtstrahlen sind eingerichtet, daß sie in gleichen Abständen auf die vorbestimmte Oberfläche einfallen, wodurch die Sensorabstände L&sub1;, L&sub2; des 3-Zeilensensors 5 so korrigiert werden, daß sie einander gleich sind.
Dieses Korrekturverfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert.
In der vorliegenden Ausführungsform fallen die Farblichtstrahlen nach dem Reflexionsbeugen durch das Beugungsgitter 3 in der Richtung des Pfeils B in der Zeichnung auf den dichroitischen Spiegel 4 ein. Wie vorstehend beschrieben, weist der dichroitische Spiegel 4 die zwei Reflexionsoberflächen, die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; und die zweite Reflexionsoberfläche P&sub2;, auf, die in Positionen erzeugt sind, die in einem geringfügigen Abstand in der Dickenrichtung d voneinander getrennt sind. Die Farblichtstrahlen, die durch das Beugungsgitter 3 reflexionsgebeugt sind, weisen die in Fig. 8 gezeigten spektralen Wellenlängeneigenschaften auf.
Die vorliegende Ausführungsform ist so eingerichtet, daß von den drei Farblichtstrahlen, die durch das Beugungsgitter 3 farbgetrennt sind, die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; zuerst das R-Farblicht und das B-Farblicht reflektieren kann, damit die zwei Lichtstrahlen auf den zugeordneten Zeilensensoren 7, 8 einfallen können, und dann die zweite Reflexionsoberfläche P&sub2; das G-Farblicht reflektieren kann, um die Einfallsposition (Fokusposition) des G-Farblichts zu verschieben, das auf die Oberfläche des zugeordneten Zeilensensors 6 in die Einfallsposition des R-Farblichts einfällt, auf Grund des Abstands L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2;, die in dem geringfügigen Abstand voneinander angeordnet sind. Bei zweckentsprechender Einstellung des Werts des Abstands L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; werden die Sensorabstände L&sub1;, L&sub2; in der Nebenabtastrichtung zu L&sub1; = L&sub2; auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5 ausgebildet.
Fig. 11 zeigt eine Zeichnung zur Erläuterung der Darstellung einer Beziehung zwischen dem Abstand L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; des dichroitischen Spiegels 4 und der Verschiebungsmenge x des Farblichts auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5.
In der Zeichnung bezeichnet α einen Beugungswinkel des Hauptstrahls von dem Beugungsgitter 3, θ bezeichnet einen Einfallswinkel auf den dichroitischen Spiegel 4, L&sub3; bezeichnet den Abstand zwischen der ersten Reflexionsoberfläche P&sub1; und der zweiten Reflexionsoberfläche P&sub2;, L bezeichnet einen Abstand von der Position, in welche das Beugungslicht auf die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; des dichroitischen Spiegels 4 einfällt, zu der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5, und x' bezeichnet einen Abstand zwischen den Farblichtstrahlen, die durch die zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; reflektiert sind. Dann kann die Verschiebungsmenge x des Farblichts auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 4 aus der folgenden Gleichung erhalten werden.
x = 2L&sub3; tan[sin&supmin;¹{(sinθ)/n&sub1;}] · (cosθ)/(cosα).
In der Zeichnung bezeichnet n&sub1; einen Brechungsindex eines Glasmaterials, das den Abstand L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; ausbildet. Die Beziehung zwischen der Verschiebungsmenge x und dem Abstand L&sub3; wird deutlich durch die Bestimmung der Werte θ, α, n&sub1; aus der vorstehend erwähnten Beziehung, und die Verschiebungsmenge x des Farblichts ist frei einstellbar, indem der Abstand L&sub3; zweckentsprechend bestimmt wird. Dies wird angewendet, um die Abstände (Sensorabstände) zwischen den in der Nebenabtastrichtung drei farbgetrennten Farblichtstrahlen auf der Oberfläche des monolithischen 3-Zeilensensors 5 einander gleich auszubilden.
Wenn andererseits das G-Farblicht durch die zweite Reflexionsoberfläche P&sub2; reflektiert wird, um dessen Einfallsposition zu dem Zeilensensor zu verschieben, wird die optische Pfadlänge des G-Farblichts eine geringe Menge länger als in dem Fall, wenn es durch die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; reflektiert ist. Eine Verlängerungsmenge ΔL der optischen Pfadlänge wird in diesem Fall durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
DL = {L&sub3;/[cos{sin&supmin;¹((sinθ)/n&sub1;)}]} · 2/n&sub1; + x·sinα - 2L&sub3; tan[sin&supmin;¹{(sinθ)/n&sub1;}]·sinθ.
Wird z. B. angenommen, daß n&sub1; = 1,51, θ = 44,69, α = 0,312 und x = 40 um sind, werden der Abstand L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; und die Verlängerungsmenge ΔL der optischen Pfadlänge wie folgt:
L&sub3; = 53,5 um,
ΔL = 40,9 um.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Korrektur durch Ausbildung der Bewegungsrichtung der Fokusposition infolge der optischen Pfadlängendifferenz (Verlängerungsmenge) ΔL des G-Farblichts, die beim Verschieben der Einfallsposition des G-Farblichts zu dem Zeilensensor eintritt, in Übereinstimmung mit der Richtung zur Verminderung der Abweichung der Fokusposition des G-Farblichts infolge der axialen chromatischen Aberration der Linse, die als das optische Abbildungssystem verwendet wird.
Die vorliegende Ausführungsform ist ausgelegt, auf wirksame Weise die Abweichung durch Einstellung der Fokusbewegung zu korrigieren, die beim Verschieben der Einfallsposition des G-Farblichts eintritt, das auf die Oberfläche des Zeilensensors 6 zur Einfallsposition des R-Farblichts eintritt, in einer solchen Richtung, daß die axiale chromatische Aberration für das G-Farblicht in dem optischen Abbildungssystem Minus wird. Dies vergrößert die Tiefe, die allgemein in den Wellenlängenbereichen der jeweiligen durch das Beugungsgitter farbgetrennten Farblichtstrahlen erhalten wird.
Nachstehend wird die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform 1 war so ausgelegt, daß die Einfallsposition des G-Farblichts so korrigiert wird, um die Einfallsposition des R-Farblichts anzunähern, um die Sensorabstände L&sub1;, L&sub2; in der Nebenabtastrichtung zwischen den Zeilensensoren 6, 7, 8 auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5 auszugleichen, wogegen die vorliegende Ausführungsform dieselbe Wirkung wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform 1 umgekehrt durch eine solche Korrektur erreicht, um die Einfallsposition des B-Farblichts von der Einfallsposition des R-Farblicht weggerichtet zu verschieben, um die Beziehung L&sub1; = L&sub2; zu erreichen.
Die Ausführungsform 2 ist so ausgelegt, daß der dichroitische Spiegel 4 die zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; aufweist, welche Reflexionsoberflächen des dichroitischen Spiegels mit den jeweils in Fig. 12 und Fig. 13 gezeigten Reflexionseigenschaften aufweisen, daß die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; des dichroitischen Spiegels 4 das G-Farblicht und das R-Farblicht reflektiert, die auf die Oberflächen der zugehörigen Zeilensensoren 6, 7 einfallen, und daß dann die zweite Reflexionsoberfläche P&sub2; das P-Farblicht reflektiert, um die Einfallsposition (Fokusposition) dieses, das auf die Oberfläche des zugeordneten Zeilensensors 8 einfällt, in die entgegengesetzte Richtung zu der Einfallsposition des R- Farblichts um den Abstand L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2;, die in geringem Abstand voneinander getrennt sind, zu verschieben. Die Sensorabstände L&sub1;, L&sub2; in der Nebenabtastrichtung auf der Oberfläche des 3-Zeilensensors 5 sind justiert, daß L&sub1; = L&sub2; ist, indem der Wert des Abstands L&sub3; zwischen den zwei Reflexionsoberflächen P&sub1;, P&sub2; zweckentsprechend eingestellt wird.
Ferner erfolgt die Korrektur, indem die Bewegungsrichtung der Fokusposition infolge der optischen Pfadlängendifferenz ΔL des B-Farblichts, die beim Verschieben der Einfallsposition des Lichtstrahls (B-Farblicht) eintritt, in Übereinstimmung mit der Richtung der Verminderung der Abweichung der Fokusposition des B-Farblichts infolge der axialen chromatischen Aberration der Linse, die als das optische Abbildungssystem verwendet wird.
Nachstehend wird die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die meisten Zeilensensoren, die ein Silziummaterial usw. verwenden, sind im allgemeinen im Infrarotbereich empfindlich, und wenn daher z. B. eine Halogenlampe oder dergleichen als die Lichtquelle in dem Lesesystem verwendet wird, ist es notwendig, Lichtstrahlen zu sperren, welche die Spektraleigenschaften in dem Infrarotbereich aufweisen.
Daher ist die Ausführungsform 3 ausgebildet, um Lichtstrahlen in dem Infrarotbereich beliebig zu sperren, indem die Reflexionseigenschaften der ersten Reflexionsoberfläche P&sub1; (siehe Fig. 12) in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 2 in die Reflexionseigenschaften verändert werden, um den Infrarotbereich zu absorbieren, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Dadurch kann das Infrarotlicht gesperrt werden, ohne ein separates Infrarotsperrfilter zu verwenden, wodurch das gesamte Gerät kompakt ausgebildet wird.
Die erste Reflexionsoberfläche P&sub1; weist die Reflexionseigenschaft auf, um den Infrarotbereich in der Ausführungsform 3 zu absorbieren, doch stattdessen kann die zweite Reflexionsoberfläche P&sub2; ausgelegt werden, daß sie natürlich solche Reflexionseigenschaften aufweist. Es wird auch darauf hingewiesen, daß das Verfahren der vorliegenden Ausführungsform auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform 1 anwendbar ist, welche dieselbe Wirkung wie in der vorliegenden Ausführungsform aufweist.
Nachstehend wird die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wenn das Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype als die Farbtrennvorrichtung verwendet wird, um einen Lichtstrahl in die gewünschten Spektraleigenschaften zu trennen, verursacht eine Differenz zwischen den Beugungswinkeln infolge einer Differenz zwischen den Wellenlängen der einfallenden Lichtstrahlen eine Erscheinung, Farbbilder des Beugungslichts +1. Ordnung in der Nebenabtastrichtung zu defokussieren.
Daher ist die Ausführungsform 4 ausgelegt, die Defokussierung in der Nebenabtastrichtung, die infolge der Differenz zwischen den Wellenlängen der einfallenden Lichtstrahlen eintritt, durch Abwandeln der Reflexionseigenschaften der ersten Reflexionsoberfläche P&sub1; (siehe Fig. 9) des dichroitischen Spiegels 4, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 1 gezeigt, abzumildern, um die spektralen Wellenlängenbänder des Beugungslichts ±1. Ordnung innerhalb der zulässigen Bereiche zu begrenzen, wie in Fig. 15 gezeigt ist, d. h. durch Einengung der Wellenlängenbänder des B- Farblichts und des R-Farblichts. Dies erlaubt eine hohe Lesegenauigkeit des Farbbilds mit den drei Farblichtstrahlen R, G, B.
Nachstehend wird die Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 4 zeigten Fälle auf, in welchen das Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype als die Farbtrennvorrichtung verwendet wurde, um die Farblichtstrahlen mit den gewünschten spektralen Eigenschaften zu erhalten, doch die vorliegende Erfindung ist auf die Fälle anwendbar, in welchen ein Glanzwinkelbeugungsgitter der Übertragungstype das Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype ersetzt, ähnlich jenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, wodurch dieselbe Wirkung erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß ist das Farbbildlesegerät, welches das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter als die Farbtrennvorrichtung verwendet, ausgelegt, die drei Farblichtstrahlen zu reflektieren, die durch das Beugungsgitter farbgetrennt sind, durch den dichroitischen Spiegel, in welchem mindestens zwei Reflexionsoberflächen in den Positionen in geringem Abstand voneinander in der Dickenrichtung erzeugt sind, so daß die Abstände zwischen den drei Farblichtstrahlen, die in der Nebenabtastrichtung farbgetrennt sind, auf der Oberfläche des monolithischen 3-Zeilensensors als die Lichtaufnahmevorrichtung zueinander gleich sind, wodurch das Farbbildlesegerät erzeugt wird, welches das Farbbild durch den monolithischen 3-Zeilensensor mit einfachem Aufbau mit hoher Genauigkeit lesen kann.
Erfindungsgemäß ist das Gerät ausgelegt, die Bewegungsrichtung der Fokusposition, die vorliegt, wenn der mindestens eine Farblichtstrahl der drei Farblichtstrahlen, die durch das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter farbgetrennt sind, durch die zweite Reflexionsoberfläche reflektiert wird, die sich von der ersten Reflexionsoberfläche zum Reflektieren der anderen Farblichtstrahlen in dem dichroitischen Spiegel unterscheidet, mit der Richtung übereinstimmt, um die Abweichung der Fokusposition infolge der axialen chromatischen Aberration zu vermindern, wodurch das Farbbildlesegerät erzielt wird, das die Tiefe vergrößern kann, die im allgemeinen in den Wellenlängenbereichen der jeweiligen farbgetrennten Farblichtstrahlen erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß sind die Reflexionseigenschaften der mindestens einen Reflexionsoberfläche, welche den dichroitischen Spiegel ausbildet, ausgelegt, die Eigenschaften einzuschließen, die Wellenlängen in dem Infrarotbereich zu absorbieren, wodurch das Farbbildlesegerät erzielt wird, das die Wellenlängen in dem Infrarotbereich sperren kann, ohne ein Infrarotsperrfilter zu verwenden, das normalerweise als ein separates Element verwendet wird.
Erfindungsgemäß werden die Reflexionseigenschaften der mindestens einen Reflexionsoberfläche, welche den dichroitischen Spiegel ausbildet, auf die Eigenschaften eingestellt, um die Wellenlängenbänder der spektralen Wellenlängeneigenschaften des Beugungslichts ±1. Ordnung zu begrenzen, wodurch das Farbbildlesegerät erzielt wird, welches die Defokussierung in der Nebenabtastrichtung, die durch die Differenz zwischen den Beugungswinkeln infolge der Differenz zwischen den Wellenlängen der einfallenden Lichtstrahlen eintritt, vermindern kann.
Erfindungsgemäß kann das eindimensionale Glanzwinkelbeugungsgitter der Reflexionstype oder der Übertragungstype als die Farbtrennvorrichtung verwendet werden, wodurch das Farbbildlesegerät mit den vorstehend beschriebenen Wirkungen geschaffen wird.

Claims

1. Farbbildlesegerät, das aufweist:

- ein optisches Abbildungssystem (2) zum Abbilden eines Objekts auf der Lichtaufnahmevorrichtung,

- ein Glanzwinkelbeugungsgitter (3), das in einem optischen Pfad zwischen dem optischen Abbildungssystem und der Lichtaufnahmevorrichtung angeordnet ist, um die Farbtrennung von Licht von dem Objekt in eine Vielzahl von Farblichtstrahlen auszuführen, und

- eine Lichtaufnahmevorrichtung (5), die eine Vielzahl von Zeilensensoren aufweist, und

dadurch gekennzeichnet, daß

ein dichroitischer Spiegel (4) mit mindestens zwei Reflexionsoberflächen in dem optischen Pfad zwischen dem Glanzwinkelbeugungsgitter und der Lichtaufnahmevorrichtung angeordnet ist, und dadurch, daß die Lichtaufnahmevorrichtung einen 3-Zeilensensor aufweist.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, wobei der dichroitische Spiegel eine erste Reflexionsoberfläche (P&sub1;) und eine zweite Reflexionsoberfläche (P&sub2;) aufweist, und wobei die zweite Reflexionsoberfläche angepaßt ist, mindestens einen Farblichtstrahl der Vielzahl von Farblichtstrahlen, die durch das Glanzwinkelbeugungsgitter farbgetrennt sind, zu reflektieren, und die erste Reflexionsoberfläche angepaßt ist, die anderen Farblichtstrahlen zu reflektieren.

3. Gerät gemäß Anspruch 2, wobei der mindestens eine Farblichtstrahl einen Unterschied einer optischen Pfadlänge aufweist, die sich von jener der anderen Farblichtstrahlen unterscheidet, indem dieser durch die zweite Reflexionsoberfläche reflektiert wird, und wobei die Bewegungsrichtung einer Fokusposition des mindestens einen Farblichtstrahls, bewirkt durch den Unterschied der optischen Pfadlänge, mit der Richtung übereinstimmt, um die Abweichung der Fokusposition des mindestens einen Farblichtstrahls infolge der axialen chromatischen Aberration des optischen Abbildungssystems zu vermindern.

4. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflexionseigenschaften mindestens einer Reflexionsoberfläche, welche den dichroitischen Spiegel ausbildet, in der Lage ist, Wellenlängen in dem Infrarotbereich zu absorbieren.

5. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reflexionseigenschaften mindestens einer Reflexionsoberfläche des dichroitischen Spiegels in der Lage ist, die spektralen Wellenlängeneigenschaften des Beugungslichts ±1. Ordnung von dem Glanzwinkelbeugungsgitter zu begrenzen.

6. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glanzwinkelbeugungsgitter ein Beugungsgitter der Reflexionstype oder der Übertragungstype ist.

7. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glanzwinkelbeugungsgitter die Farbtrennung des Lichts von dem Objekt in eine Vielzahl von Farblichtstrahlen in einer Nebenabtastrichtung ausführt und die Lichtaufnahmevorrichtung mit der Vielzahl von Zeilensensoren ausgebildet ist, die in gleichen Abständen in der Nebenabtastrichtung angeordnet sind.

8. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei Reflexionsoberflächen in Positionen erzeugt sind, die in einer Dickenrichtung des dichroitischen Spiegels in einem Abstand (d) voneinander getrennt sind.

9. Gerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Glanzwinkelbeugungsgitter ein eindimensionales Glanzwinkelbeugungsgitter ist.